任务宝石的其他物理特性

一、发光性

宝石的发光性是指宝石在外界能量激发下发出可见光的性质，分为荧光和磷光两种。荧光是指宝石受到短波辐射时发出可见光的现象。磷光是当辐射源撤销后，具有荧光的宝石继续发光的现象。宝石的荧光与白光下的基本体色可以完全不同，不同的辐射源下荧光的颜色也可能不同，同一宝石荧光与磷光的颜色和强度也可能不同。

二、电学性质

大多数宝石不导电，导电的宝石，如含有硼的Ⅱb型天然蓝色钻石、合成金红石、赤铁矿等，尤其是天然蓝色钻石的导电性，可以作为鉴定人工致色的依据。

热电性 将石英、碧玺等宝石加热时会在它们的晶轴两端产生电压或电荷，这也是碧玺在太阳光或灯光的照射下可以吸引灰尘而被称为电气石的原因。

压电性 将材料某一方向压缩或拉伸时，在其垂直方向上的两端出现数量相等而符号相反的电荷。水晶具有此性质，常用于钟表行业。

三、热学性质

物体对热的传导能力称为热导率，是以穿过给定厚度的材料并使材料升高一定温度所需要的能量来度量。不同宝石的热传导性能不同，通过对比宝石之间的热导率可以帮助区分宝石。应特别注意的是，对比宝石之间的热导率有很多局限性，仅适用于区分钻石与合成立方氧化锆。

通过加热的方式可以改变宝石的颜色，很多宝石的颜色都要经过热处理，大部分热处理是让宝石颜色变浅，如颜色过深的山东蓝宝石，经过加热处理使其颜色变浅，更利于销售。对于含有大量包裹体和裂纹的宝石在加热处理的时候需要小心，以免炸裂。

学习指导 宝石的物理特性决定于宝石的化学成分和内部结构，由其物理性质所表现出来的典型特征是我们对宝石最直接的印象，是鉴定宝石的基础之一。学习时要仔细区别各种性质，并能进行合理的解释。

练习与思考

1如何区别解理、裂理、断口？

2解理在宝石学里有哪些应用？

3什么是摩氏硬度计？

4什么是差异硬度？

5什么是纸蚀现象？

6什么是相对密度？

7宝石的颜色是怎样形成的？

8怎样区别自色矿物与他色矿物？请举例说明。

9折射率与双折射率是什么？

10光泽的类型有哪些？其代表宝石是什么？

11什么是火彩？色散值是用什么来计算的？

12什么是多色性？

13请列举特殊光学效应的类型，指明其原理并举例说明。

14如何理解宝石的发光性、电学性质、热学性质？

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其脆性也相当高，用力碰撞就会碎裂。源于古希腊语Adamant，意思是坚硬不可侵犯的物质，是公认的宝石之王。钻石的。也就是说，钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。

卡，或译克拉、克拉（Carat），是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克，相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树（carob）果实，一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同，因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有，每卡的价值亦越高。据美国物理学家组织网报道，澳大利亚麦考瑞大学的研究人员发现，地球上最坚硬的天然物质钻石并非人们想象的那样“恒久远”。在强光照射下，钻石也会蒸发。研究发现刊登在美国《光学材料快报》杂志上。麦考瑞大学光子学研究中心副教授理查德-米德伦和同事经研究发现，钻石暴露在光照条件下会蒸发。米德伦说：“一些物质都有光照导致的蒸发现象， 观察到钻石也有这种现象还是第一次。”当暴露在强紫外-C线(臭氧层过滤后的强紫外线)条件下，钻石表面的小凹坑会在短短几秒钟内消失。钻石质量损失的速度随着光线强度的降低快速降低，但蚀刻过程仍然继续，只是速度越来越慢。

米德伦指出，钻石蒸发消失速度极慢，正常情况下无法被观察到。事实上，即使暴露在强紫外线条件下，例如强烈阳光照射或者放在紫外日光浴灯下，需要大约100亿年之后，钻石质量损失才能达到可观察的程度。这一研究发现不仅提供了有关钻石长期稳定性的线索，同时也有助于未来的研究。米德伦说：“这是一项非常实用的发现，我们正在研究如何利用这一发现。如果我们能够在钻石上打造一些结构，将光线控制在钻石上一个非常狭小的丝状区域，这将是制造个头更小，效率更高的光学装置的第一步，可用于量子计算和高能激光。这一发现可能帮助我们在其他行星表面搜寻到钻石踪迹。

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主要是两者的结构不同：1石墨是晶体结构介于原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种属六方或三方晶系的过渡型晶体的自然元素矿物在晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道,它们互相重叠,形成离域的π键电子在晶格中能自由移动,可以被激发,所以石墨能导电、传热2金刚石碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体由于钻石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以钻石不导电

钻石又称金刚钻，矿物名称金刚石，是目前人最为喜爱的宝石之一，现在随着人们生活水平的提高，钻石已经走入寻常百姓家中。下面就来详细讲解下钻石的化学成分是什么

　　钻石的化学成分是碳，这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417，色散中等，为0044。均质体。热导率为035卡/厘米•秒•度。用热导仪测试，反应最为灵敏。硬度为10，是目前已知最硬的矿物，绝对硬度是石英的1000倍，刚玉的150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性，日光照射后 ，夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射，发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定，在常温下不容易溶于酸和碱，酸碱不会对其产生作用。

　　钻石成份为C元素，其中含有少量的N(氮)、B(硼)，有的还含有极少量的Be(铍)、Al(铝)等元素，而N元素的多少决定了钻石的具体类型。大多数天然钻石中含有较多的N，N和B常以类质同象的形式替代C进入钻石晶格中。N含量一般在0001~025%，有时可达 050%。

　　按照是否含有N元素以及N元素的存在形态，可将钻石分为以下几种类型：

　　Ⅰ型(含N)

　　Ⅰa 型：N在晶格中以聚合的形式存在，如N2 、N3 等形式。多数天然无色—**系列的钻石属于此种类型。

　　Ⅰb 型：N在晶格中以孤N的形式存在。合成钻石及少量天然钻石属于此类型。

　　Ⅱ型(基本不含N)

　　Ⅱa 型：不含B，自然界少见，导热性很好。

　　Ⅱb 型：含少量B，为半导体，天然蓝色钻石多为此类型，是唯一可以导电的钻石。

　　钻石与相似宝石、合成钻石的区别

　　宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功，但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高，所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如：仿钻立方氧化锆多无色，色散强(0060)、光泽强、密度大，为58克/立方厘米，手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和，肉眼很难将它与钻石区别开。

　　钻石的化学是什么上面的讲解已经很清楚，钻石是唯一一种有单个元素组成的宝石，也许这正是它看起来如此纯净的原因。

“钻石恒久远，一颗永流传”，说明钻石的化学性质不活泼，不容易和其它物质发生化学反应，能够保存很长时间；钻石是由碳元素组成的单质，间接地说明了常温下，碳的化学性质稳定．

故选：D．

莫桑钻（Moissanite）是一种商业上的叫法，它的实际名称是“莫桑石”，化学名称“合成碳化硅”。莫桑钻和钻石外表极为相似，但价格却远远低于钻石。市场上大部分莫桑钻均为人工合成，天然莫桑钻非常稀少，仅出现在陨石坑内，其颜色多为暗绿色、黑色。

桑钻与钻石区别

1、比重区别

莫桑钻比钻石轻，钻石的比重为352，而莫桑钻的比重仅322。对未镶嵌的材料，用甲基碘比重液（比重332）很容易将两者区分。

2、硬度区别

莫桑钻的硬度小于钻石，因此用钻石硬度计在莫桑钻表面作刻划试验会留下划痕，而刻划计不会在钻石表面留下划痕。

3、净度区别

钻石是天然形成的宝石，在品质方面具有不可控性，大多数钻石中都包含有一些不同类型的内含物，有些内含物较多的钻石在净度方面的等级就比较低一些;莫桑钻是实验室形成的人工宝石，常可以人工进行干预，大多数莫桑钻在净度方面的等级并不算低。

4、颜色区别

莫桑钻因2015年推出了与钻石同步的DF级别颜色，因此两者难以从颜色上区分。莫桑钻色泽共分为11个级别，依次分别为：D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N。越接近D色，莫桑钻越透明，G-H色肉眼几乎感觉不到颜色的存在，J色往后越黄。

5、成分区别

钻石是天然宝石，其主要成分是碳(C)， 含C量96%-999%。另外一小部分的杂质组分有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N 等;莫桑钻化学名称“合成碳化硅”，从名字上就可以发现莫桑钻的主要成分就是碳化硅(SiC)。因此从本质上来说钻石和莫桑钻并不一样。

6、价格区别

莫桑钻价格只有钻石的十分之一左右，这足以表明两者在价格方面的巨大差距。

7、切割区别

大多数已切割的莫桑钻其棱线均较为圆钝，这与具尖锐棱线的钻石完全不同。

8、导电性区别

莫桑钻是导电体，而钻石通常是不导电的。

9、抛光纹区别

莫桑钻的腰部抛光纹相互平行，这与钻石完全不同。而且由于不同方向的差异，钻石抛磨过程中要不断调整抛光方向，而莫桑钻可沿同一方向抛光。这一点在相邻刻面间尤为明显。

莫桑钻“实际上是一个商业术语，也是为了与钻石更接近，从而增加其价值。莫桑钻是合成仿钻石，可在实验室中获得。但是钻石在变成优质钻石并展示给消费者之前，需要经历一系列过程，例如寻找钻石位置，开采钻石、筛选、切割和抛光，两者之间没有可比的价值。